Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

659

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
2.42 Mб
Скачать

Ограничимся случаем, когда направление отрезка ̅̅̅̅̅̅̅̅ совпадает с

1 2

направлением оси и точка находится между точками 1 и 2. Учитывая,

что 1 = − 1, 2 = 2 , получаем:

1 = .2

Эта формула используется для вычисления . Выразим отсюда :

1 = ( 2 − )− 1 = 2 −+ = 1 + 2(1 + ) = 1 + 2

= 1+ 2 .

1+

Таким образом, если заданы две точки 1( 1) и 2( 2) и известно,

что точка ( ) делит отрезок ̅̅̅̅̅̅̅̅ в некотором отношении , то коорди-

1 2

нату точки находят по формуле:

= 1+ 2 . 1+

Вчастности, если точка является серединой отрезка 1 2, то есть

= 1, то формула принимает вид:

= 1+2 2 .

Таким образом, координата середины отрезка равна полусумме координат начала и конца отрезка.

Пример 1.8. Даны точки (3), (−4), (7). Определить, в каком отношении точка делит отрезок ̅̅̅̅С.

Решение. Для нахождения используем формулу = 1 . Здесь

= 3, 1 = −4, 2 = 7. Тогда: = 3−(−4)7−3 = 74 .

2

Ответ: 74 .

Пример 1.9. Найти координату середины отрезка ̅̅̅̅, если (−8),

(5).

Решение. Для нахождения координаты середины отрезка используем

формулу =

1+ 2

. Здесь

= −8,

 

= 5. Тогда: =

−8+5

= −

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

2

 

 

2

 

2

 

 

 

Ответ:

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.10. Найти точку , зная, что она делит отрезок между точ-

ками (−7) и (3) в отношении =

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Для нахождения координаты искомой точки используем

формулу =

1+ 2

. Здесь

= −7, = 3. Тогда:

=

−7+52∙3

= −

29

и

 

1+2

 

 

 

1+

 

1

 

2

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

(− 297 ).

Ответ: (− 297 ).

Пример 1.11. Найти координату точки , зная, что точка (−2) делит отрезок между точками (3,5) и в отношении = 52 .

11

Решение. Запишем формулу = 1+ 2 с учётом обозначения точек в

1+

этой задаче: = + , где – координата точки , – координата

1+

точки , – координата точки . Выразим отсюда координату точки :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

= (1 + )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

=

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

+

 

 

 

 

 

+ −

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1+ )

 

 

 

 

 

=

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В полученную формулу подставим числовые данные. Здесь = −2,

 

 

(1+5)(−2)−3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3,5. Тогда: =

2

 

 

 

= −4,2.

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: (−4,2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.12. Стержень рычага разделён на сантиметры и миллиметры. В точках, соответствующих делениям 23,7 см и 74, 3 см, подвешены грузы в 350 г и 475 г. Определить точку стержня, под которую надо подвести опору, чтобы рычаг находился в равновесии.

Указание. Если в точках 1( 1) и 2( 2) помещены массы 1 и 2,

то центр тяжести системы этих масс делит отрезок ̅̅̅̅̅̅̅̅ на части, обратно

1 2

пропорциональные массам 1 и 2, то есть в отношении = 2 .

1

Решение. Решим задачу в общем виде. На основании указания и формулы деления отрезка в данном отношении, для координаты центра тяжести можно записать следующее выражение:

 

+ 2

2

 

+

 

1

 

 

=

 

 

1

 

=

1 1

2 2

.

 

 

 

 

 

 

 

1+

2

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

2

 

Таким образом, формула нахождения координаты центра тяжести си-

стемы двух масс принимает вид:

= 1 1+ 2 2 .

1+ 2

Подставляя числовые данные, получаем:

= 23,7∙350+74,3∙475 ≈ 52,8 см. 350+475

Ответ: ≈ 52,8 см.

1.8. Преобразование координат на прямой линии

В системе координат отметим точку ( ). Назовём систему старой системой координат, систему – новой системой координат. Точка в старой системе координат имеет координату , в новой – координату. Сделаем чертёж (рис. 1.6).

 

x

 

 

 

Рис. 1.6. Преобразование координат при изменении положения начала координат

12

Тогда формула, связывающая старую и новую координату, принима-

ет вид:

= +

или

= − .

Пример 1.13. Написать формулу преобразования координат, если начало координат перенесено в точку (−2). Направление оси и масштаб сохранены.

Решение. Воспользуемся формулой = + . Здесь = −2. Полу-

чаем: = − 2.

Ответ: = − 2.

Пример 1.14. Найти координату точки (5) в новой системе, если начало координат перенесено в точку (2). Направление оси и масштаб сохранены.

Решение. Воспользуемся формулой = − . Здесь = 5, = 2. Получаем: = 5 − 2 = 3.

Ответ: (3).

Пример 1.15. В какую точку нужно перенести начало координат, чтобы точка (7) перешла в точку (−1)? Направление оси и масштаб сохранены.

Решение. Воспользуемся формулой = − . Выразим величину, на которую нужно перенести начало координат: = − . Тогда, учитывая координаты точки в старой системе координат ( = 7) и в новой си-

стеме координат ( = −1), получаем: = − = 7 − (−1) = 8.

Ответ: (8).

Контрольные вопросы

1.Что называется осью?

2.Как определяется система координат на прямой линии?

3.Что называется величиной отрезка на прямой линии?

4.Как определяется координата точки в системе координат на прямой линии?

5.Запишите формулу нахождения величины отрезка на прямой линии через координаты его начала и конца.

6.Что называется длиной отрезка на прямой линии?

7.Запишите формулу нахождения расстояния между двумя точками на прямой линии через координаты его начала и конца.

8.Запишите формулу нахождения координаты точки на прямой линии, которая делит отрезок в заданном отношении. Запишите также частный случай, когда точка является серединой отрезка.

9.Запишите формулу преобразования координат на прямой линии, когда начало координат перенесено в другую точку.

13

Упражнения

1.Построить точки (−4), (5), (1,4), (− 34), (√6),

(−2√2).

2.Даны точки (6) и (−2). Найти величины отрезков ̅̅̅̅ и ̅̅̅̅.

3.Найти координату точки , если координата точки равна 2 и

= −3.

4.Найти расстояние между точками (−3) и (−1).

5.Найти координату точки, симметричной точке (−2) относительно: 1) начала координат; 2) точки (−5); 3) точки (1).

6.Даны точки (−1), (5), (3). Определить, в каком отношении каждая из этих точек делит отрезок между двумя другими.

7.Найти координату середины отрезка ̅̅̅̅, если (−2), (3).

8.Найти точку , зная, что она делит отрезок между точками

(2) и (−5) в отношении = 3.

9.Найти координату точки , зная, что точка (3) делит отрезок

между точками (−1) и в отношении = 12 .

10. Горизонтальная балка длиной 3 м и весом в 80 кг свободно лежит своими концами на двух неподвижных опорах и (рис. 1.7). На каком расстоянии от конца нужно поместить груз в 260 кг, чтобы давление на опору было равно 110 кг?

 

260 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.7. Размещение груза на горизонтальной балке

 

Указание. Если в точках 1( 1) и 2

( 2) помещены массы 1

и 2,

 

 

 

 

 

̅̅̅̅̅̅̅̅

 

то центр тяжести системы этих масс делит отрезок 1 2 на части, обратно

пропорциональные массам и

2

, то есть в отношении =

2

.

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

11.Написать формулу преобразования координат, если начало координат перенесено в точку (5). Направление оси и масштаб сохранены.

12.Найти координату точки (−4), если начало координат перенесено в точку (1). Направление оси и масштаб сохранены.

13.В какую точку нужно перенести начало координат, чтобы точ-

ка (−4) перешла в точку (−1)? Направление оси и масштаб сохранены.

Дополнительные упражнения

1.Построить точки (−9), (4), (73), (−6,2), (−√6),

(2√7 + 3).

2.Найти расстояние между точками (−7) и (2).

3.Найти координату середины отрезка ̅̅̅̅, если (−8), (−1).

14

4. Найти точку , зная, что она делит отрезок между точками(1) и (7) в отношении = 85 .

Индивидуальные задания

Первый уровень сложности

1. Построение точек на прямой линии Задание 1. Построить точки на прямой линии.

1.1.(6), (−2), (89), (−3,9), (√5), (3√5 + 2).

1.2.(−3), (4), (2,1), (− 23), (√26), (−5√2).

1.3.(−4), (8), (−2,5), (315 ), (−√3), (− 230).

1.4.(7), (−1), (−1,9), (137 ), (√19), (− 321).

1.5.(3), (−4), (−5,1), (353 ), (−√2), (23 √7).

1.6.(1), (−7), (0,2), (− 245 ), (√13), (− 470).

1.7.(−5), (6), (0,5), (293 ), (√3), (− 426).

1.8.(5), (−4), (0,9), (− 85), (−√61), (√10+125 ).

1.9.(−4), (10), (2,3), (− 53), (−√11), (− 23).

1.10.(9), (−2), (5,4), (3739), (√7), (497).

1.11.(−1), (7), (−3,9), (6715), (−√23), (359).

1.12.(−2), (3), (−6,3), (67), (−√43), (− 391).

1.13.(10), (−1), (8,2), (234 ), (−√37), (35).

1.14.(−3), (2), (−6,2), (494 ), (√17), (− 2√52).

1.15.(−8), (1), (−3,9), (597 ), (√29), (− 4√73).

1.16.(1), (4), (−2,3), (− 316 ), (√93), (− 7√25).

1.17.(3), (−2), (1,3), (− 223 ), (−√26), (3√210).

1.18.(4), (−3), (7,8), (− 447 ), (√34), (− 8√93).

1.19.(−2), (5), (−4,4), (609 ), (−√53), (√3+62 ).

1.20.(−7), (8), (−3,9), (57), (−√5), (√372−1).

1.21.(1), (−6), (7,9), (113 ), (−√10), (4√313).

15

1.22.(8), (−1), (−3,5), (43), (√15), (9√23).

1.23.(−5), (9), (−3,7), (187 ), (√3), (− 5√330).

1.24.(−1), (6), (4,8), (− 133 ), (√2), (− 2√5+193 ).

1.25.(2), (−6), (5,1), (− 179 ), (√13), (√59+203 ).

1.26.(7), (−2), (−4,1), (− 314 ), (√5), (√62−1).

1.27.(1), (9), (−9,2), (518 ), (−√7), (√972−2).

1.28.(−3), (8), (−5,5), (− 425 ), (√6), (√852−1).

1.29.(−2), (1), (3,7), (− 214 ), (√47), (− 6+2√53).

1.30.(−4), (7), (−8,1), (− 407 ), (√10), (√73+22 ).

1.31.(6), (−4), (−7,2), (525 ), (√3), (√1012 −1).

1.32.(5), (−6), (−1,8), (386 ), (√62), (√22−1).

1.33.(−1), (2), (3,6), (− 467 ), (−√71), (√982−1).

1.34.(7), (−3), (5,6), (1009 ), (−√24), (√5+12 ).

1.35.(8), (−5), (−1,3), (− 878 ), (√6), (√97+12 ).

1.36.(−2), (9), (−4,8), (− 223 ), (√15), (√262−3).

2. Расстояние между двумя точками на прямой линии Задание 2. Найти расстояние между точками и на прямой линии.

2.1. (4), (5).

2.2. (−8), (−6).

2.3. (−3), (1).

2.4. (−9), (5).

2.5. (−1), (8).

2.6. (3), (6).

2.7. (−8), (0).

2.8. (−5), (−7).

2.9. (2), (7).

2.10. (−4), (1).

2.11. (0), (3).

2.12. (2), (6).

2.13. (−4), (2).

2.14. (−1), (3).

2.15. (2), (9).

2.16. (7), (8).

2.17. (−7), (0).

2.18. (−6), (2).

2.19. (5), (6).

2.20. (−3), (4).

2.21. (1), (4).

2.22. (−8), (0).

2.23. (−5), (0).

2.24. (3), (9).

2.25. (−7), (−1).

2.26. (5), (7).

2.27. (−9), (−3).

2.28. (6), (9).

2.29. (−2), (5).

2.30. (−4), (1).

2.31. (6), (0).

2.32. (−9), (−2).

2.33. (7), (9).

2.34. (0), (3).

2.35. (0), (3).

2.36. (−1), (5).

 

16

3. Середина отрезка на прямой линии Задание 3. На прямой линии даны точки и . Найти координаты

̅̅̅̅

 

середины отрезка .

 

3.1. (5), (8).

3.2. (−2), (7).

3.3. (−7), (1).

3.4. (0), (5).

3.5. (−1), (2).

3.6. (−7), (9).

3.7. (3), (6).

3.8. (8), (9).

3.9. (−2), (8).

3.10. (1), (3).

3.11. (4), (5).

3.12. (−5), (2).

3.13. (−1), (4).

3.14. (−6), (1).

3.15. (0), (7).

3.16. (3), (6).

3.17. (−3), (3).

3.18. (−7), (2).

3.19. (5), (9).

3.20. (1), (4).

3.21. (−1), (2).

3.22. (−6), (3).

3.23. (−9), (1).

3.24. (−7), (0).

3.25. (3), (6).

3.26. (7), (8).

3.27. (−4), (3).

3.28. (4), (9).

3.29. (−1), (5).

3.30. (−2), (2).

3.31. (1), (4).

3.32. (5), (6).

3.33. (3), (7).

3.34. (−2), (−1).

3.35. (−4), (−3).

3.36. (−8), (0).

Второй уровень сложности

4. Нахождение точки, разделяющей отрезок в заданном отношении Задание 4. На прямой линии даны две точки и . Найти точку ,

̅̅̅̅

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которая делит отрезок в отношении .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1. (−8), (7), =

13

.

 

 

4.2. (1), (4), =

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

4.3. (0), (6), =

1

.

 

 

 

 

 

 

 

4.4. (−9), (−1), =

3

.

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

4.5. (−3), (2), =

8

 

.

 

 

4.6. (−6), (−5), =

7

.

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

4.7. (3), (9), =

10

.

 

 

 

 

 

4.8. (−4), (−2), = 7.

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.9. (−8), (−5), =

5

.

 

4.10. (−1), (6), =

17

.

 

11

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.11. (−4), (−1), =

 

1

.

4.12. (1), (7), = 5 .

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.13. (−3), (6), =

18

.

4.14. (−2), (9), =

8

 

.

 

13

17

 

 

 

 

 

 

 

4.15. (−9), (−5), =

 

2

.

4.16. (−2), (−1), =

7

.

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.17. (3), (7), =

15

.

 

 

 

 

 

4.18. (−8)

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.19. (−4), (−3), =

6

.

4.20. (−5)

17

 

 

 

 

 

 

 

4.21. (−1), (5), =

10

.

4.22. (−9)

 

 

19

 

 

 

 

 

4.23. (−7), (−2), =

5

.

4.24. (−1)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4.25. (−5), (−3), =

6

.

4.26. (−3)

13

 

 

 

 

 

 

 

4.27. (−4), (3), = 7 .

4.28. (−6)

4.29. (−7), (−4), =

5

.

4.30. (−2)

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.31. (5), (9), =

19

.

 

 

 

 

 

4.32. (−3)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.33. (1), (7), =

3

.

 

 

 

 

 

4.34. (−6)

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

4.35. (−9), (−5), = 3 .

4.36. (−8)

,(−2), = 89 .

,(−4), = 3.

,(−6), = 127 .

,(2), = 14 .

,(0), = 1811 .

,(−2), = 37 .

,(6), = 103 .

,(−1), = 47 .

,(−2), = 1813 .

,(−3), = 107 .

Третий уровень сложности

5. Нахождение точки при переносе начала координат Задание 5. На прямой линии дана точка . Найти координату этой

точки в новой системе, если начало координат перенесено в точку . Направление оси и масштаб сохранены.

5.1. (−6), (−1). 5.3. (−9), (5). 5.5. (3), (−4). 5.7. (−1), (−6). 5.9. (2), (−3). 5.11. (5), (−1). 5.13. (−3), (−4). 5.15. (6), (−2). 5.17. (−4), (3). 5.19. (−8), (5). 5.21. (3), (−6). 5.23. (1), (−8). 5.25. (−4), (−7). 5.27. (−2), (−4). 5.29. (9), (−7). 5.31. (−6), (−2). 5.33. (1), (−5). 5.35. (8), (−9).

5.2. (7), (−2). 5.4. (−4), (−8). 5.6. (5), (−6). 5.8. (7), (−4). 5.10. (2), (−1). 5.12. (−8), (3). 5.14. (−6), (−2). 5.16. (5), (−7). 5.18. (1), (−4). 5.20. (3), (−5). 5.22. (−2), (−7). 5.24. (−1), (−6). 5.26. (2), (−4). 5.28. (−3), (−5). 5.30. (1), (−8). 5.32. (6), (−2). 5.34. (3), (−1). 5.36. (−5), (−4).

18

Тесты

 

Вариант

1

Первый уровень сложности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅̅̅̅

 

1. Даны точки (−4) и (1). Величина отрезка равна:

1)

−5

2)

5

3)

3

4)

−3

5)

4

2. Расстояние между точками (−6) и (3) равно:

 

 

1)

4

 

 

2)

9

3)

−9

4)

3

5)

−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅̅̅̅

3. Даны точки (−7) и (2). Координаты середины отрезка рав-

ны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

5

 

2)

−5

3)

5

4)

−9

5)

9

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Второй уровень сложности.

 

 

 

 

4. Координата точки, симметричной точке (−4) относительно точки

(1), равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

−11

 

 

2) 11

 

3) −6

4) 6

 

5) −3

5.Точка делит отрезок между точками (−4) и (3) в отношении

= 12 . Координата точки равна:

1)

5

 

 

 

2)

5

 

3)

11

 

 

 

4)

11

 

 

 

 

5)

3

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

5

Третий уровень сложности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Дана точка (5). Начало координат перенесено в точку (−7).

Координата точки в новой системе равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

1

 

 

2)

−2

3)

2

 

 

 

4)

−12

5) 12

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый уровень сложности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅̅̅̅

1. Даны точки (−9) и (−2). Величина отрезка равна:

1)

−7

2)

11

 

3)

−11

4)

7

 

 

5)

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2. Расстояние между точками (5) и (8) равно:

 

 

 

 

 

 

 

1)

3

 

 

 

2)

−13

3)

13

 

4)

−3

5) 3

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̅̅̅̅

3. Даны точки (−1) и (4). Координаты середины отрезка рав-

ны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

3

2)

3

 

 

3)

2

 

4)

2

 

 

5)

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

Второй уровень сложности.

4. Координата точки, симметричной точке (2) относительно точки

(−3), равна:

19

1) 8

2) −8

3) 7

4) −7

5)

1

 

 

 

 

 

8

5.Точка делит отрезок между точками (−1) и (4) в отношении

= 13 . Координата точки равна:

1)

1

2)

1

3)

7

4)

7

5)

11

4

 

4

 

3

 

4

 

4

 

Третий уровень сложности.

6. Дана точка (−3). Начало координат перенесено в точку (−4). Координата точки в новой системе равна:

1) 7

2) −7

3) 1

4) −1

5)

7

 

 

 

 

 

2

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]